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第3節(jié)沉淀溶解平衡第3章物質(zhì)在水溶液中的行為(第1課時(shí))授課老師:徐穎19十二月2023牙齒叼車牙齒搬磚“鐵齒銅牙”為什么吃完糖不刷牙容易導(dǎo)致蛀牙(齲齒)呢?蛀牙的形成原因?

在CuSO4的飽和水溶液中,如果再加入一小塊CuSO4晶體

,會(huì)發(fā)生怎樣的變化呢?探究·思考飽和CuSO4溶液形狀不規(guī)則的CuSO4晶體現(xiàn)象:不規(guī)則的晶體變?yōu)橐?guī)則的晶體;但是質(zhì)量并未發(fā)生改變。思考:你能得到什么啟示?飽和溶液中v(結(jié)晶)=v(溶解)CuSO4(S)Cu2++SO42-形狀規(guī)則的CuSO4晶體探究·思考一晝夜后溶解結(jié)晶

遷移應(yīng)用:可溶的電解質(zhì)溶液中存在溶解平衡,難溶的電解質(zhì)在水中是否也存在溶解平衡呢?實(shí)驗(yàn)探究

將少量PbI2(難溶于水)固體加入盛有一定量水的50mL燒杯中,用玻璃棒充分?jǐn)嚢?,靜置一段時(shí)間。

取上層清夜2mL,加入試管中,逐滴加入AgNO3溶液,振蕩,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?,F(xiàn)象:溶液中出現(xiàn)黃色渾濁現(xiàn)象。

溶解PbI2(s)

Pb2+(aq)+2l-(aq)

沉淀Pb2+l-PbI2在水中溶解平衡盡管PbI2固體難溶于水,但仍有部分Pb2+和I-離開(kāi)固體表面進(jìn)入溶液,同時(shí)進(jìn)入溶液的Pb2+和

I-又會(huì)在固體表面沉淀下來(lái)。當(dāng)這兩個(gè)過(guò)程速率相等時(shí),Pb2+和I-的沉淀與PbI2固體的溶解達(dá)到平衡狀態(tài)即達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)。PbI2固體在水中的沉淀溶解平衡可表示為:一、沉淀溶解平衡3)特征:逆、動(dòng)、等、定、變練:書寫碳酸鈣溶解平衡的表達(dá)式

一定溫度下,在電解質(zhì)的飽和溶液中,當(dāng)沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等,各粒子濃度不變的狀態(tài),稱為沉淀溶解平衡狀態(tài)。

2)表達(dá)通式:1)概念:MmAn

(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)沉淀溶解平衡和化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡一樣,符合平衡的基本特征、滿足平衡的變化基本規(guī)律。

CaCO3(s)Ca2+(aq)

+CO32-(aq)

動(dòng)態(tài)平衡外界條件一定,溶液中各粒子的濃度保持不變

外界條件改變時(shí),沉淀溶解平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)V溶解=V析出≠0動(dòng):等:

定:變:練一練1、下列對(duì)沉淀溶解平衡的描述正確的是()A.反應(yīng)開(kāi)始時(shí),溶液中各離子濃度相等B.沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí),沉淀的速率與溶解的速率相等C.沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí),溶液中離子的濃度相等且保持不變D.沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí),如果再加入該沉淀物,將促進(jìn)溶解B思考:難溶等于不溶嗎?習(xí)慣上,將溶解度小于0.01克的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)。難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小,但不會(huì)等于0,沒(méi)有絕對(duì)不溶的物質(zhì)。

難溶微溶可溶易溶0.01110(Sg/100g水)4)影響溶解平衡的因素:①內(nèi)因:電解質(zhì)本身的性質(zhì)

a、絕對(duì)不溶的電解質(zhì)是沒(méi)有的。b、同是難溶電解質(zhì),溶解度差別也很大。c、易溶電解質(zhì)做溶質(zhì)時(shí)只要是飽和溶液,也可存在溶解平衡。②外因:

a)濃度:b)溫度:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

通常我們講的外因包括濃度、溫度、壓強(qiáng)等。對(duì)于溶解平衡來(lái)說(shuō),在溶液中進(jìn)行,可忽略壓強(qiáng)的影響。

平衡右移平衡左移多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)但是Ca(OH)2例外?。。∩郎丌偌铀谕x子效應(yīng)③消耗Ag+或者Cl-

平衡右移討論:在AgCl飽和溶液中,尚有AgCl固體存在,當(dāng)分別向溶液中加入下列物質(zhì),將如何變化?AgCl(S)Ag+(aq)+Cl-(aq)改變條件平衡移動(dòng)方向C(Ag+)C(Cl-)升溫加水加AgCl(s)加NaCl(s)加NaI(s)加AgNO3(s)→↑↑→不變不變不移動(dòng)不變不變←↓↑→↓↑←↑↓

將足量AgCl分別溶于下列試劑中形成AgCl飽和溶液,沉淀溶解平衡表示式為:①水中②

10mL0.1mol/LNaCl溶液③

5mL0.1mol/L的MgCl2溶液中,何者Ag+濃度大?

活用所學(xué)答案:①②③AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)在一定一定條件下,難溶性物質(zhì)的飽和溶液中,存在溶解平衡,其平衡常數(shù)叫做溶度積常數(shù)或簡(jiǎn)稱溶度積.用Ksp表示。5)、溶度積常數(shù)或溶度積(Ksp):

如Mg(OH)2

(s)Mg2

+(aq)+2OH-(aq)

表達(dá)式概念:

①溶度積(Ksp)的大小與難溶電解質(zhì)性質(zhì)和溫度有關(guān),與沉淀的量無(wú)關(guān).離子濃度的改變可使平衡發(fā)生移動(dòng),而不能改變?nèi)芏确e.溶度積(Ksp)的性質(zhì)25℃時(shí),

Ksp=[Mg2+

][OH-]2=5.6×10-12mol3L-3練:請(qǐng)寫出BaSO4

、Al(OH)3

的沉淀溶解平衡與溶度積KSP表達(dá)式。BaSO4(s)Ba2+(aq)

+SO42-(aq)

KSP=[Ba2+][SO42-]Al(OH)3(s)Al3+(aq)

+3OH-

(aq)KSP=[Al3+][OH-]3

幾種難溶電解質(zhì)在25℃時(shí)的溶解平衡和溶度積:AgCl(s)Ag++Cl-

Ksp=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10mol2·L-2AgBr(s)Ag++Br-

Ksp=[Ag+][Br-]=5.0×10-13mol2·L-2AgI(s)Ag++I-

Ksp=[Ag+][I-]=8.3×10-17mol2·L-2②Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解度如:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)則溶解度:AgCl>AgBr>AgI相同類型(即化學(xué)式組成中陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同,如AB型)的難溶電解質(zhì)的Ksp越小,溶解度越小,在水中越難溶。不同類型(即化學(xué)式組成中陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比不相同)的難溶電解質(zhì)的Ksp不能直接比較。練一練下列敘述正確的是()A.由于AgCl水溶液導(dǎo)電性很弱,所以它是弱電解質(zhì)B.難溶電解質(zhì)離子濃度的乘積就是該物質(zhì)的溶度積常數(shù)C.溶度積常數(shù)大者,溶解度也大D.用水稀釋含有AgCl固體的溶液時(shí),AgCl的溶度積常數(shù)不變。D例:已知AgCl298K時(shí)在水中溶解了1.92×10-3g·L-1,計(jì)算其Ksp。解:AgCl的摩爾質(zhì)量=143.5g·mol-1c=1.92×10-3/143.5=1.34×10-5(mol·L-1)Ksp=c2=1.8×10-10二、溶度積與離子濃度的換算:思考:

已知298K時(shí),MgCO3的Ksp=6.82x10-6,溶液中C(Mg2+)=0.0001mol/L,C(CO32-)=0.0001mol/L,此時(shí)Mg2+和CO32-能否共存?離子積Qc=c(Am+)n.c(Bn-)m

Qc稱為離子積,其表達(dá)式中離子濃度是任意的,為此瞬間溶液中的實(shí)際濃度,所以其數(shù)值不定。

AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)溶度積規(guī)則離子積Qc和溶度積Ksp的關(guān)系:①Q(mào)c>Ksp時(shí),過(guò)飽和溶液,析出沉淀。②Qc=Ksp時(shí),飽和溶液,沉淀溶解平衡狀態(tài)。③Qc<Ksp時(shí),溶液未飽和。

以上規(guī)則稱為溶度積規(guī)則。沉淀的生成和溶解這兩個(gè)相反的過(guò)程相互轉(zhuǎn)化的條件是離子濃度的大小,控制離子濃度的大小,可以使反應(yīng)向所需要的方向轉(zhuǎn)化。范例精析

將5ml1x10-5mol/L的AgNO3溶液和15ml4x10-5mol/L的K2CrO4溶液混合時(shí),有無(wú)磚紅色Ag2CrO4沉淀生成?(已知該溫度下Ag2CrO4的Ksp=9x10-12)例:取5ml0.002mol·L-1

BaCl2與等體積的0.02mol·L-1Na2SO4的混合,計(jì)算Ba2+是否沉淀完全[即c(Ba2+)<10-5mol·L-1]?BaSO4的Ksp=1.1×10-10.)解:SO42-+Ba2+BaSO4↓Ksp≈0.009·c(Ba2+)=1.1×10-10c(Ba2+)=1.2×10-8(mol·L-1)<10-5mol·L-1Ba2+已沉淀完全。SO42-過(guò)量0.009mol/L例:取5ml0.002mol·L-1

BaCl2與等體積的0.02mol·L-1Na2SO4的混合,計(jì)算Ba2+是否沉淀完全[即c(Ba2+)<10-5mol·L-1]?BaSO4的Ksp=1.1×10-10.)解:SO42-+Ba2+BaSO4↓Ksp≈0.009·c(Ba2+)=1.1×10-10c(Ba2+)=1.2×10-8(mol·L-1)<10-5mol·L-1Ba2+已沉淀完全。SO42-過(guò)量0.009mol/L練習(xí)如果溶液中Fe3+和Mg2+的濃度均為0.10mol/L,

使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH條件是什么?(沉淀完全是指該離子的濃度降低到10-5

以下,氫氧化鐵的Ksp為

4.0×10-39氫氧化鎂的Ksp為

1.8×10-11)pH≥3.2解:

Fe(OH)3Fe3++3OH-

Ksp=C(Fe3+)×C3(OH-)=4.0×10-39Fe3+沉淀完全時(shí)的C(OH-)為:Mg2+開(kāi)始沉淀的pH值為:

pH≤9.1因此,只要控制pH值在3.2~9.1之間即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。Ksp的大小反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力一.概念:二.影響因素:三.溶度積常數(shù)(Ksp):溫度、濃度等條件的影響小結(jié)僅與溫度有關(guān)謝謝!TheEnd實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)步驟:在上層清液中滴加KI溶液后,有黃色沉淀產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:結(jié)論解釋:盡管PbI2固體難溶于水,但仍有部分Pb2+離開(kāi)固體表面進(jìn)入溶液PbI2

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